JPS60190279A - トンネル内照明器の清掃装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、トンネル内の壁面に設置されたすトリウム
灯などの照明器を車両に搭載した清掃器共により自動清
掃するトンネル内照明器の清掃器：ｊ／ｊに関する。

多数の車両が走行するトンネル内の高所には所冗の明る
さを確保するためにナトリウム灯などの！！（シ切器が
所定の間隔で設置されているが、トンネル内を走行する
車両の排気ガスや粉塵によって照明器の透明な前面が非
常に汚れる。このために、定期的にトンネン内照明器の
清掃が実施され、光が照射される照明器の前面の汚れを
除去しているか、トンネル内の高所の清掃作業であって
、作業環境が悪く危険も伴なうことから、作業車の上に
’ｙｌ陵可能なブームを取伺け、このブームの先端に洗
浄用のブラシを固定し、ブームを操作してブラシをトン
ネル内高所の照明器に接触させながら清掃を行なう清掃
装置が提案されている。

しかしなから、トンネルによってその照明器の高さや位
置が異なるために、トンネル毎にブームを動かしてブラ
シを正確に照明器前面に当接させるように調節する必要
があるが、従来の清掃装置では、作業者がブラシの位置
を目視によって確認しながらブームを操作してブラシの
位置決めを行なうため、この位置決め操作が難しく煩雑
な作業となり、トンネル内の悪い環境の中で作業能率が
極めて低く、また、操作ミスなどによってブラシを照明
器にぶつけた際には照明器の前面ガラスが筒中に破損し
てしまうという不具合もあった。

そこで、本発明は、トンネル内の照明器に対する清掃用
器具の位置決めが正確にかつ容易にできトンネル内の照
明器の位置を自動的に探知しながら能率良く筒中かつ良
好に照明器の清掃を行なうことがでｙるトンネル内照明
器の清掃装置を提供することを１」的とする。

−１−、記１」的を達成するために、この発明は、車両
１、に伸縮傾動可能に設置したブームと、ブー１、の先
端に傾動可能に取着された基台上に水平走行可能に配設
されトンネル内照明器を清掃するｈ’ｊ掃器几と、清掃
器具のフレームに回動可能でかつ進退ｆｉ■能に配設さ
れた探知用ロッドと、探知用ロンドの先端に取着され照
１９１器の光を検出する光センサと、同ロンドの先端に
取着され物体に接触した際に傾動し接触検出信号を出力
する触角と、前記ブームと探知用ロンドの長さと傾斜角
度及び前記清掃器具の、！、（台の傾斜角度を検出し各
々の検出部から検出信号を出力する角度長さ検出手段と
、前記光センサ、触角、及び角度長さ検出手段からの検
出信号を入力し、予め設定された手順に従って前記探知
用ロッドを壁面に向けて繰り返し進退運動させながら触
角と光センサによりトンネル内の照明器の位置を探知し
、かつ清掃器具を作動して照明器を清掃させる制御手段
とを備えたトンネル内照明器の清掃装置を構成した。

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はトンネル内の壁面に設置された照明器■の前面
を清掃する清掃装置の背面図を示し、２は中１−４３の
荷台上にブラケット４を介して枢着されたブームで、油
圧シリンダ４７によってその傾斜角度を変えることがで
きる。ブーム２は、３木のｔ、）体を摺動自在に嵌挿し
て伸縮可能に形成され、側部に連結した油圧シリンダ４
６によって伸縮駆動が行なわれる。３？はブーム２に取
付けられブー１＼２の長さを検出するブーム長センサで
、ブーム２の伸縮に従って移動するラックの歯に対向し
て、設置された近接スイッチからなり、ブーム２の伸縮
１１！ｌのＬ（さに＋４＞した数のパルス信５じ−を出
力する。３３は、ブーム２のブラケット４に取伺けられ
ブーｌ、の傾斜角度を検出するブーム角センサで、ブー
ム２と共に回動する歯車の歯に対向して設置した近接ス
イッチからなり、傾動角度に応じた数のパルス信号を発
生する。５はブーム２の先端に一／ｉ動Ｏｆ能に枢支さ
れた）、（台で、第６図、第８図の拡大図に示すように
、軸支されたブラケット５ａと４に行な２本のレール５
ｂを備え油圧シリンダ４５によって傾動駆動される。レ
ール５ｂは車両３の進行方向に向けられ、基台５の軸受
部にはその）１（台５の角度を検出するポテンショメー
タ式の基台角センサ３６が配設され、基台５の傾斜角度
に応じた電圧信−）を発生する。基台５のレール５ｂ上
には清掃器具６のフレーム６ａが車輪６ｂを介して係合
され、レール５ｂ上を往復走行する。

また、第１３′図に示すように、レール５ｂの側面には
これに沿ってテープスイッチ５Ｃが設けられ、ｌ、−掃
器具６のフレームに取着された抑圧部材かテープスイッ
チ５　ｃ　Ｊ二に摺動圧接され、清掃器具６の位置を示
す信−）が、前進端信号−１後進端信５；のように発生
する。清掃器具６には支持アーム６ｇを介してレール５
ｂと直交する方向に回転ブラシ６Ｃが取付けられ、回転
ブラシ６Ｃの回転軸は油圧モータ４１に連結されて回転
する。油圧モータ４１は清掃器具６の走行駆動用として
も使用され、減速機を介して駆動用プーリ６ｅが抽圧モ
ータ４１に連係され、駆動用プーリ６ｅは基台５のレー
ル５ｂと並行に張設したワイヤ６ｆに係合する。なお、
回転ブラシ６Ｃを支持する支持アーム６ｇは軸６ｈを中
心に１．ｆ動可能に支持され、かっばね６１により昂に
中央位置に戻るように付勢され１回転ブラシ６Ｃが照明
器１等に当った際のショックを緩和させている。また、
枯掃器几６のフレーム６　ａ　ｌ、ｘには、第６図、第
７図に示すように、洗１′１１ノズル５１、洗剤ノズル
５２、空気ノズル５３か取付けられ、それぞれ照明器１
に向けて、洗浄水、洗剤、及び乾燥用の空気を噴射する
。７は活部器具６のフレーム６ａに進退及び回動可能に
設装置された探知用ロッドで、第１１図、：５１２図に
示すように、−側にラックを設け、ブラケット８に摺動
ｉ＋ｆ能に嵌挿される。ブラケット８は、枯掃器几のフ
レーム６ａに固定されたロッド角調整用のモータ４３の
軸に支持され、その傾斜角度をモータ４３により１１ｆ
変とする。４２はブラケット８に取着されたモータで、
探知用ロッド７を壁面に向けて進退させるために回転軸
に取付けたビニオンをロッドのラックに係合させている
。３１はこのモータ４２に隣接して設けられた探知用ロ
ツＩ・７の進退長さつまり移動量を検出するロッド長セ
ンサで、例えばロータリエンコーダが使用され探知用ロ
ッド７の突出長に対応した数のパルス信号を出力する。

３５はブラケット８を支持するＩＩ：Ｉ＋にｉ！Ｉ！結
され探知用ロッド７の傾斜角度を検出するポテンショメ
ータ式のロッド長センサで、探知用ロッド７の傾斜角度
に対応した電圧信号を出力する６探知用ロツド７の先端
には照明器の光を検出する光センサ３８と壁面や照明器
ｌとの接触を感知する触角９が装着されている。棒状の
触角９の基部は第９図と第１θ図に示すように、支持ケ
ース１０内に水平方向に揺動可能に軸支され、触角９の
揺動角度に応じた電圧信号を出力するポテンショメータ
式の触角センサ３７が支持ケース１０内にｊＱけられ、
さらに、この触角９は第７【Δの・１・−面図に示す如
く、水平平面で少し右に傾封した静止位置を有し、探知
用ロッド７の前進時に触角９が壁面等に当った時一定の
方向に傾動し、そして再び静止位置に戻るように、ばね
１１によって伺勢される。支持ケース１０は探知用ロッ
ド７の先端に横向きに取着された触角傾動用の減速機イ
リきモータ４４の回転軸に軸支され、モータ４４の同転
駆動により触角９は水平位置から上方へ傾動される。こ
のモータ４４の回転軸にはポテンショメータ式の触角角
度センサ３４が連結され、触角９のランプの前面に対す
る垂直方向における傾斜角度に応じた°重圧イ、；号を
出力する。

第１６図は清掃装置の制御回路２０とその入出力系のブ
ロック図を示している。制御回路２０は所謂プログラマ
ブルのシーケンスコントローラによって構成され、各種
センサ群、スイッチ群からの信号を人力する入力部２１
、予め決められたプログラムに従って制御処理を実行す
る制御部２２と、プログラムデータを記憶する記憶部２
４と、制御部２２からの指令信号に−ｔｌづき、各種モ
ータ群やアクチュエータ群に制御信号を出力する出力部
２３とを備えている。２５はロッド長センサ３１から送
られる探知用ロッド進退時のパルス０吟を人力してカウ
ントするアップタウンカウンタで、探知用ロッド７の前
進時にその先端の触角９が照明器に５つだ１１１１、そ
のカウント値をホールドし、後述の演算回路２７にその
値を送る。また、このカウンタ２５からは探知用ロッド
７が前進端又は後進端に達した時の限界信−）が制御回
路２０に送られる。２６はロッド長センサ３１からのロ
ッドの後退時のパルス信号をカウントするダウンカウン
タで、探知用ロッド７が壁面に当って後退するとタウン
カウントを行ない、所定の距離だけ戻った時、リセット
される。演算回路２７は、触角９が照明器ｌを発見した
時、所定の後退位置にある１、〜掃器具６をその高さを
保持した状！小で照明器ｌの前面まで前進させるために
、ブーム２の伸びる長さと傾動する角度を演算する回路
で、アップダウンカウンタ２５から入力したカウント値
つまりロッド７の突出長データからブーム２の伸長イ〆
（と傾動角度を演算し、ブーム２を始動する時の始動信
号の入力後、ブーム長センサ３２かう送られる伸長検出
データを伸Ｑ　４ｔＪから減算し、かつブート色センサ
３３から送られる傾動角検出データを傾動角度から減算
していき、零になった時にブーム作動の停止信号を制御
回路２０に出力する。２８は触角角度センサ３４、ロッ
ド角度センサ３５、及び基台角センサ３６から送られる
電圧信号を各々のセンサをノ、（準にして比較する比較
回路で、例えば、初期位置設定の際、手動によりモータ
４４をｆ１動して触角９を照明器ｌの前面に対しほぼ１
丘的位置に傾動さぜた時、これに応じて１，１１掃器Ｊ
Ｊ６の基台５の角度を触角９に合せ、或は基台５の傾動
によって傾斜した探知用ロッド７を水平に保つために、
触角９の角度を）、（準に基台５又は探知用口ツ）・７
の偏イ）“ｌ角を市川差として検出し、そのＸの１１−
負を小ず信じ−をそれぞれ制御回路２０へ伝達する。な
お、１２は照明器１の探知作業と清掃器具６の位置決め
及び洗浄作業との間で切り換える切換スイッチ、１３は
ブーム２の長さを手動で調整するブーム長スイッチ、１
４はブーム２の角度を駆動で調整するブート角スイッチ
、１５は探知用ロッド７の進退を手動で調整するロット
スイッチ、１６は触角９の東直面での角度を手動で調整
する触角スイッチで、各々制御回路２０の入力部２１に
接続される。一方、５４は壁面の照明器ｌを探知した時
にブザーやランプ等で作業者に報知する報知器であり、
油圧モータ４１などの駆動動作機器と共に出力部２３に
接続される。

次に、第１７図のフローチャートを参照して清掃装置の
動１′１を説明する。

先ず、＋ｌｉ：　＋＋１４３がトンネル内に入る前に、
循掃する照明器の高さに応じてブーム長スイッチ１３と
ブーム角スイッチによりブーム２が適当な長さと傾肩角
度に設定され、清掃器具６は垂直、探知川口ツＩ・７は
水平にそれぞれ設定される。

次に、庫内３をトンネル内端部の照明器ｌの真下の適当
な位置に停車させ、第１図、第２図に示すように、ロッ
トスイッチ１５を操作して触角９の先端が照明器下の適
当な位置にくるように、探知用ロット７を前進させる。

ｈ“ｉいて、第３図に小すように、触角スイッチ１６を
操作して触角９を水平位１６から上方へ照明器ｌの前面
に対し触角９が垂直になるように傾動させる。この傾動
操作は作業者の目視によって行なわれるが、照明器１の
前面の傾斜角度が予めわかつている場合、触角角度セン
サ３４によって傾斜角１％信号を制御回路へ人力しなが
ら、触角の角度を変えるモータへ駆動信号を送り、触角
９の角度を自動的に設定することもできる。このように
触角９か１一方へ傾動すると同時に、油圧シリンダ４５
が自動的に作動して４！１１掃器具６の基台５を触角９
の何１動角度と同一・の角度だけ第３図に示すように１
．方へ傾動される。この時、探知用ロッド７はノ１（台
５の１：方への傾動と共に下方へ傾動してその水・！・
４Ｖ”／置を保つように自動制御される。

Ｉ、記の動作により第４図に示すように、清掃器Ｊ１．
６の回転ブラシ６ｃは照明器１の前面と同一の顛犯角瓜
をもち、かつ回転ブラシ６ｃの外周上側の中央高さ位置
は触角９の先端の高さとほぼ同一となる。

このように、回転ブラシ６ｃや触角９の初期位ｉ、ｙ、
＋設定を行なった後、次に、手動の切換スイッチ１２を
探知側に操ｆｌシて車両３をトンネル内で壁面に沿って
ゆっくりと走行させる。切換スイッチ１２の切換操作に
より、制御回路２０では所定のプログラムに基づき、第
１７図に示すような探知動作を実行する。

先ず、ステップ１０１で切換スイッチ１２が探知側にオ
ンされると、ステップ１０２で探知用ロッド７がモータ
４２の作動によりＩｊ？面に向って前進を開始する。次
に、ステップ１０３にて光センサ３８が照明器ｌから照
射される光を止血から受光しオンしたか否か、つまりロ
ット先端が照明器ｌを探知したか否かを判定し、光セン
サ３８かオンしていなければ、次にステップ１０４に進
み、触角９が壁面などに接触したか否かを触角センサ３
７からの信号により判定し、接触した場合にはステップ
１０５を実行して探知用ロッド７を接触箇所から一定距
離だけ後退させる。一方、触角９が接触していない時に
はステップ１０２に戻り探知用ロッド７は前進を継続し
、ステップ１０２がらステップ１０４を実行し、触角９
が壁面に接触した時には探知用ロッド７を接触箇所から
一定距離だけ後退させ、再びステップ１０２へ戻って探
知用ロッド７を前進させ、このような動作を玖・す返し
行なうことにより、光センサ３８によって照明３：（ｌ
を探す。

そして、ステップ１０３にて光センサ３８が照明Ａｌの
前方照明を検出した時、次にステップ１０Ｇを実行し、
報知器５４を作動して照明器の発見を運転者に知らせる
。

そこで、運転者は直ちに１１（両３を停車させる′と〕
（に、！、ＩＪ換スイッチ１２を洗浄側ヘオンする（ス
テップ１０７）。ｂｏ、いて、ステップ１０８を実行し
、光センサ３８か照明器ｌの光を正面から検出している
か舎かを判定し、検出していれば車両３がオーバーラン
せず正しく停車したものとして、ステップ１０９とｌＩ
Ｏにて探知用ロッド７を触角９か照明器ｌの前面に当る
まで１１１ｊ進させる（第４図の実線位：；！ｊ、　）
。次に、ステップ１１１にて清掃器具６を、その車輪６
ｂを駆動して基台５のレール５ｂ１６を後方（１１（両
における）に後退させる。この１１１丁、触角９は照明
器ｌの前面に当りながら移動し、照明器ｌの後端から外
れた時にその触角センサ３７から出力される信−）に、
！ｌ、（づき、ステップ１１２で清掃器具６が照明器１
の後端位置（第４図の右端の仮想線位置）まで移動した
か台かを判定し、後端位ＩＮであれば、次にステップ１
１３に進んで探知用ロッド７を初期位置まで後退させ、
さらに、ステップ１１４にて次に行なう洗ｆ’ｆ一時に
触角９かブラシ等に当らないように、触角９をモータ４
４により後方へ回動させる。

一方、ステップ１０８で光センサ３８がオンしていない
時つまり車両かオーバーランをした時には、次にステッ
プ１１７に進んで清掃器具６をレール５ｂｌで後退させ
る。そして、ステップ１１８を実行し再び光センサ３８
が照明器１の光をとらえたか台かを判定し、光センサ３
８がオンしなければ、そのまま１１′１掃器３４６を後
退させ、ステップ１１９で清掃器具６がレール５ｂ上の
後端に達したか否かをテープスイッチ５Ｃからの信号に
よって判定する。ここで、清掃器具６がレール５の後端
に達した時にはステップ１２０で車両３をバックさせる
だめのバック指令信号を報知器５４に送って、ブザーや
ランプで運転者に車両バックをへ１１らぜる。そして、
ステップ１２１で清掃器具６をレール中央の初期位置ヘ
ノアした後、ｉｌひステップ１１７に戻って前述と同様
な動作を繰り返し、Φ両３が適８１なりＩＩ刃だけバッ
クしてＩＩ′」掃器其６が１ｊｌｊ明器１の前面に位置
し、光センサ３８がその光を受光してオンすると、次に
スナップ１０９にジャンプし、ステップ１０９からステ
ップ１１４まで前記と同様な動ｆ【を行なう。

ステップ１１５では、所定の後退位置にある枯Ｊ＋＋ｌ
器３４６をその高さを一定に保持した状態で照明Ｚ：÷
１の前面まで前進させるために、ブーム２の伸びる長さ
と傾動する角度を、」二記のステップ１０９で探知用ロ
ット７が照明器■の前面まで前ｌｉ（シた１１１ｒにカ
ウンタ２５に記憶された突出長データからた；１豹回路
２７において算出する。そして、ステップ１１６にてブ
ー１．２の伸長動作と傾動動作が１１なわれ、ステップ
１１５で算出された長さと角度だけブーム２か動いて、
第５図に示すように仮想線から実線の洗浄位置までｔ＋
’ｊ掃器共６が前進する。この時、ブー／−，２の伸長
や傾動により１１′「掃器３Ｌ　６の傾斜角度は当然変
化するが、前述したように、第４図のところで触角角度
センサ３４によって照明器の前面に垂直（水平）な角度
が記憶されていることから、ブーム２の作動と共に基台
５か油圧シリンダ４５により傾動され、この傾きが基台
角センサ３６により検出され、その傾きが触角角度セン
サ３４による記ｔ７７データと比較回路２８によって比
較され、清掃器具６は第５図、第１５図に示すように、
照明器１の前面と同一角度で回転ブラシ６Ｃをその前面
の面位置にするように壁に向って前進し洗浄のための位
置設定が完了する〃ぐに、ステップ１２２を実行し、油
圧モータ４１を始動して回転ブラシ６ｃを回転させなか
ら清掃器具６をレール５ｂ上で前進させ、同時に洗剤／
スル５２を電磁弁等の作動により開いて液体洗剤を照明
器ｌの前面に吹き伺けながら洗浄を開始する。そして、
ステップ１２３で１１１．掃器其６かレール５　ｂ　ｌ
：をその前進端まで進んだか否かをチェックし、第１５
図の左端の前進端に達した時は、次にステップ１２４を
実行し、油圧モータ４１を逆回転させて清掃器具６をレ
ール５　ｂ−１，：で後退させると共に、洗ｔ′ＩＩノ
ズル５１を開いて洗浄水を照明器ｌの前面に吹き伺けな
がら回転ブラシ６ｃを回転さゼて照明器ｌの水洗いを行
ない、また同時にり；Ｃ気ノズル５３を開いて圧力空気
を洗浄後の照明器ｌに吹き伺けながら水分を乾燥又は吹
き飛ばして洗浄の仕」二げ処理を行なう。そして、ステ
ップ１２５でイＩツ掃器具６がレール５ｂ上の後端まで
後退したか台かをチェックし、第１５図の右端の後端に
達した時は、ステップ１２６で油圧モータ４１を停止二
すると共に洗浄ノズル５１と空気ノズル５３を閉鎖して
洗浄を終了する。そして、ステップ１２７に進んで第４
図の位置までブーム２を１υ縮すると共に傾動させて清
掃器具６を離し、かつ？＋’ｊ掃器几６を第１４図の実
線位置のように中央の初期位置まで移動させ、ステップ
１２８にて、折りたたんだ状！Ａ；にあった触角９を第
４図に示す照明器ｌの前面に垂直な角瓜まで回動させ、
全ての機器を般初の状態に復帰させて１回の清掃作業を
終了する。そして、＋１びステップｌｏｔに）Ｊって切
換スイッチ１２を探知側にオンし、車両を１１び走行さ
せながら探知用ロッド７の前進後退を行なって次の照明
器ｌの探知に移行する。

なお、−１−記の実施例では制御回路２０にプログラマ
ブルのシーケンスコントローラを使用したが、マイクロ
コンピュータを使用することも勿論可能であり、この場
合には、演９回路２７や比較回路２８で行なう演算処理
等はソフトウェアで処理することができる。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の実施例を示し、第１図、第２図は初期状
態の清掃装Ｖノの背面図、第３図、第４図は探知作業に
移行する状態の同前面図、第５図は洗浄作業に移行する
同背面図、第６図は基台と４１′１掃器具の拡大正面図
、第７図は同平面図、第８図は同側面図、第９図は探知
用ロッド先端と触角の１Ｌ面図、第１０図は同側面図、
第１１図は探知用ロッドの支持部の正面図、第１２図は
第１１図のＡ−Ａ断面図、第１３図は基台上レールの平
面図第１４図は探知状ｊハ８の４＋１．掃器几の一＋１
血図、第１５図は洗１′ｆ１状！匹、のＪ、１．掃器其
の平面図、第１６’図は制ｔｉ１１回路と人出男系のブ
ロック図、第１７図は制御回路の動作を小オフローチャ
ートである。 １・・・照明器、２・・・ブー１１，３・・・・１１両
、６・・・清掃Ｚ：（旦、７・・・探知用ロッド、９・
・・触角、２０・・・制御回路、３１・・・ロッド長セ
ンサ、３２・・・ブーム長センサ、３３・・・ブート色
センサ、３４・・・触角角Ｉｆｆセンセンサ５・・・ロ
ット色センサ、３６・・・基台角センサ、３７・・・触
角センサ、３８・・・光センサ。 特　１，１　出　願　人 建設省中部地力社設局長 ｆｆ＜　ｆ　ツ１ 第、ｎ　ｌ−７ｚ１ ４１ 第　Ｏｖａ　ｍ１ｏｔｗ 第１１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. φ両−■−に伸縮傾動Ｏｆ能に設置したブームと、該ブ
   ームの先端に傾動ｉｉ）能に取着された基台」−に水・
   １１走行ｉ＋ｆ能に配設されトンネル内の照明器を＃Ｉ
   ’ｊ帰する清掃器共と、該清掃器具のフレームに回動可
   能でかつ進退ｒ１丁能に取着された探知用ロッドと、Ｉ
   ｉム探探知ロッドの先端に取着され１ｊ（（切器の光を
   検出する光センサと、該探知用ロッドの先端に取着され
   物体に接触することにより傾動し接触検出信−＋を出力
   する触角と、前記ブームと前記探知用ロッドの長さと傾
   斜角度及び前記清掃器具の基台のｌ）／！４１角度を検
   出し各々の検出部から検出信号を出力する角Ｉｆ！Ｌ長
   さ検出手段と、前記光センサ、触角、及び角度長さ検出
   手段からの検出信号を入力し、ｐめ設定された手順に従
   って前記探知用ロッドをＩＨ’ｒ面に向けて繰り返し進
   退運動させながら光センサと触角によってトンネル内の
   照明器の位置を探知し、かつ前記清掃器具を作動して該
   照明器を１−８掃させる制御手段を備えたことを特徴と
   するトンネル内照明器の清掃装置。